輪軌
直線電機確實相比中低速磁懸浮有一些缺點。但是如果仔細思考的話,你會覺得這些缺點,大部分都是要么并不致命,要么就只是在玩文字游戲:
1. 轉(zhuǎn)彎半徑小。
這個就是一半文字游戲+一半并不致命。
國內(nèi)的低速磁懸浮確實擁有比較小的轉(zhuǎn)彎半徑(~75m),很多宣傳中也會拿這個作比較(地鐵一般為200m)。但是,實際上,決定最小轉(zhuǎn)彎半徑最關(guān)鍵的條件是列車單節(jié)長度。磁懸浮與否與此一點關(guān)系都沒有。反而因為絕大多數(shù)磁懸浮因為需要在整個列車車長擺滿轉(zhuǎn)向架,同長度的磁懸浮并不一定能比同長度的輪軌列車最小轉(zhuǎn)彎半徑小。拿單節(jié)長度只有13.5m的中低速磁懸和普通地鐵19m的車廠比最小轉(zhuǎn)彎半徑?jīng)]有任何意義。
而且最關(guān)鍵的是,輪軌直線電機并不是單節(jié)長度無法縮短。事實上,這個世界上最早的輪軌直線電機系統(tǒng),ICTS(現(xiàn)在被龐巴迪INNOVIA吃了),列車長度就只有12.5m。因此甚至可以做到35m的轉(zhuǎn)彎半徑。
Toronto的ICTS系統(tǒng)就有一個全球聞名的非常Notorious的轉(zhuǎn)彎半徑,差不多40米左右。
磁懸浮真正在轉(zhuǎn)彎時的優(yōu)勢,不是在于最小轉(zhuǎn)彎半徑。而是在一個同樣的比較高的速度條件下,有比輪軌更小的轉(zhuǎn)彎半徑。這個在設(shè)計高速列車的時候優(yōu)勢很大,比如SMT在300kph的是有只要求1590m的轉(zhuǎn)彎半徑,但是換成高鐵卻要天殺的3200m + 因為安全和維護原因國內(nèi)高鐵推薦的是5500m。這是因為磁懸浮因為跨坐環(huán)抱型的天生結(jié)構(gòu),可以設(shè)置更高的超高(~16°),而任何輪軌列車,只要依然需要鋼輪做支撐,就不能超過8°,否則容易翻車。
但是問題是,公共交通中因為有大量立席,因此是否應(yīng)該設(shè)置>8°的超高是一個很值得考慮的問題。很多人可能坐過SMT,那里就由很多>8°的超高,你們可以下次試一下在這種情況下站著會是一種什么樣的感覺。我反正試過,不是很舒服而且很容易摔倒。所以這一個中低速磁懸浮的優(yōu)勢并不致命。
2. 沒有脫軌這個問題
中低速磁懸浮基本都是跨坐型環(huán)抱軌道,除非有很強大的外力否則根本沒法脫軌。
抱住軌道大腿死也不放
但是問題是,地鐵也不是經(jīng)常脫軌啊。脫軌在鐵路領(lǐng)域是一個很重要的問題是因為一般的鐵路上面限速混亂 + 可能跑重載貨車 + 很容易維護不當因為鐵路大部分都要跑24個小時所以天窗期很短。地鐵的信號系統(tǒng)設(shè)計比較簡單因此就算限速混亂也很容易用ATP壓回去 + 因為晚上不工作天窗期一般都能保證所以維護的很好 + 不會跑重載貨車。一個很簡單的證明這個的例子就是,我目前還尚且沒有聽說國內(nèi)有地鐵在運營中出軌過的事故,哪怕鐵道部的火車已經(jīng)出軌過無數(shù)次了。
而且就算從安全性問題考慮,如果真的怕出軌造成大量人員損傷的話,輪軌直線電機也是可以使用Jacobs Bogie的,這樣雖然不會減少出軌幾率但是可以保證出軌后人員的安全。當然國內(nèi)沒造過Jacobs Bogie,但是以國內(nèi)的科學水平應(yīng)該不至于造不出來。
3. 更平穩(wěn)
但是真的有人會覺得輪軌直線電機不夠平穩(wěn)嗎?
更何況這是公共交通,沒有人要在中低速磁懸浮上搞Bordbistro,所以磁懸浮的優(yōu)勢并沒有任何價值。
4. 阻力低
但是鋼軌的阻力本來就不大,稍微提升點功率就可以了。輪軌直線電機目前也有能跑110kph的。
5. 占地面積低
中低速磁懸浮的一個近親是單軌系統(tǒng),單軌系統(tǒng)確實有占地面積低的優(yōu)點,因此一般而言,磁懸浮是可以繼承這一優(yōu)點的。
但是需要注意:單軌的占地面積低的優(yōu)點是有代價的,這個代價就是逃生系統(tǒng)。事實上,國內(nèi)的中低速磁懸浮系統(tǒng),因為各種原因,都安裝了逃生系統(tǒng)——這一點我非常支持因為沒有逃生系統(tǒng)的單軌出現(xiàn)事故怎么逃生可是世界難題。而在中低速磁懸浮和單軌當中,逃生系統(tǒng)還需要額外的占地。把這個占地算上的話,中低速磁懸浮在占地面積上的優(yōu)勢并不明顯。
這一點我們可以從街景上證實
北京地鐵5號線,輪軌
北京地鐵5號線高架段,可以看見柱子本身占地面積差不1個車道寬度。
長沙磁浮快線
長沙磁浮快線高架段,柱子占地面積差不多也是一個車道寬度。
6. 更容易把列車做的比較寬
輪軌系統(tǒng)因為軌距不可能無限擴展,因此車寬一般都有限制。就算用Indian Gauge 3.5米基本就是到頭了,更何況國內(nèi)還都是標軌。SMT可是3.7米。
但是在公共交通領(lǐng)域,列車并不適合做的太寬,一是因為不方便上下客,二是增加隧道成本。實際上國內(nèi)的中低速磁懸浮車寬只有2.8米。
7. 噪音低
好吧這個我認輸,沒的比。
但是中低速磁懸浮的毛病就比較致命了:
1. 造價高
當年政府洗地的時候說中低速磁懸浮列車每節(jié)車廂造價約為800萬元,普通地鐵列車每節(jié)車廂是600萬元。但是正如我前面所說的一樣,中低速磁懸浮一節(jié)車車長只有13.5m,而地鐵列車車長卻有19m。如果同時湊一節(jié)130米左右的車廂,磁懸浮需要是10節(jié)8000萬元,普通地鐵則是7節(jié)4200萬元。網(wǎng)傳的天價完全沒毛病。輪軌直線電機的造價就更低了,因為結(jié)構(gòu)比普通地鐵還簡單。
2. 低速下耗能高。
磁懸浮雖然有阻力低的優(yōu)勢,但是低速條件下這個優(yōu)勢完全被懸浮耗能所抵消了,畢竟懸浮消耗的功率要求是比較大的。實際上,磁懸浮只有速度超過160kph才能和輪軌有相同的耗能。
3. 超載能力差
Linimo當年愛知世博會的時候出現(xiàn)過因為世博會客流過多導致列車嚴重超載因而
的情況。不認為這個有合理的解決辦法,因為問題不在最大懸浮功率而是如何動態(tài)調(diào)整懸浮功率。動態(tài)調(diào)整懸浮功率如果設(shè)計的不好,就算可以保證列車能永遠浮起來,也會導致列車和軌道嚴重的摩擦從而減少列車壽命。當然I could be wrong,看看最近剛開的門頭溝線過幾年打算怎么解決這個問題好了——門頭溝線將會是一個證明這個到底是不是問題的極佳的例子,上岸旁邊的遠洋新天地和麗景長安那么多居民呢,高峰期還是存在擠爆的可能性的。輪軌直線電機則是完全沒有這個問題,畢竟重力全部壓在輪子上。
4. 發(fā)車間隔縮短困難
跨坐環(huán)抱軌道切道岔的時候需要機械移動整體軌道,因此發(fā)車間隔很難縮短。如果不開區(qū)間車的話很難縮短到3分鐘以內(nèi)。就算開了區(qū)間車,目前做的最好的跨坐環(huán)抱軌道,重慶地鐵3號線,也不過是2分10秒的間隔。輪軌直線電機的最低間隔和輪軌沒有差距,切道岔時間可以在數(shù)秒之內(nèi)完成。所以只要車輛總長不要太長,再上點區(qū)間車,可以隨隨便便上90秒,比如北京地鐵4號線。
另外順便再提,因為都用直線電機,所帶來的共同點,因為原Po也要求了:
1. 加速度都很容易做到很高。目前我還沒有看見過加速度低于3.0 kph/s的直線電機車輛。
2. 爬坡性能都很好——當然理論上因為剎車問題磁懸浮更容易比輪軌直線電機做到更陡的坡(infinity%都有可能,畢竟有磁鐵電梯這回事麻),但是一般而言,帶立席的公共交通中是不推薦10%以上的坡的。這倆都能到。
3. 體積都很容易做到很小。輪軌直線電機的Toei 12-000車高只有~3200mm。Linimo使用了很愚蠢的空調(diào)設(shè)計車高也才只有3450mm。而北京地鐵2號線的DKZ16可能是國內(nèi)最矮的地鐵了也有3500mm的高度。
4. 抗雨雪能力強。因為都不需要依靠軌道摩擦提供動力。
5. 感應(yīng)板的價格都不便宜。所以一般直線電機系統(tǒng)都要靠2 & 3來壓價格。你還別說,這個還挺能壓的,要是不用輪軌直線電機,北京機場線至少要多2公里的隧道~省了大概能有3億吧。但是,在2 & 3都不適用又對1和4沒有特殊要求的地方,還是老老實實上普通輪軌吧。
另外輻射方面不用擔心,只要不是EDS對人體都沒害,而EDS只能用于高速,也只在日本這種多發(fā)地震的國家才有優(yōu)勢。
以上就是關(guān)于"[直線電機應(yīng)用]直線電機列車和中低速磁懸浮列車有什么共同點和區(qū)別?"的詳細介紹了,更多內(nèi)容關(guān)注博智達直線電機官網(wǎng)其他資訊!